Схема простейшего регулируемого таймера включения эл цепи. Как сделать реле времени своими руками: схема подключения. Достоинства и недостатки различных видов таймеров

Основной составляющей технического оснащения современного дома может стать сделанное реле времени своими руками . Суть такого контроллера состоит в размыкании и замыкании электрической цепи по заданным параметрам с целью контроля наличия напряжения, например, в осветительной сети.

Предназначение и конструктивные особенности

Самое совершенное такое устройство - это таймер , состоящий с электронных элементов. Его момент срабатывания управляется электронной схемой по заданным параметрам, а само время отпускания реле исчисляется в секундах, минутах, часах или сутках.

По общему классификатору таймеры выключения или включения электрической схемы подразделяются на следующие виды:

• Устройство механического исполнения.
• Таймер с электронным выключателем нагрузки, например, построенный на тиристоре.
• Прибор принцип работы, которого построен на пневматическом приводе выключения и включения.

Конструктивно таймер срабатывания может изготавливаться для установки на ровной плоскости, с фиксатором на DIN рейку и для монтажа на передней панели щита автоматики и индикации.

Также такое устройство по способу подключения бывает переднее, заднее, боковое и втыкаемое через специальный разъемный элемент. Программирование времени может выполняться с помощью переключателя, потенциометра или кнопок.

Как уже отмечалось, из всех перечисленных видов приборов срабатывания на заданное время, наибольшим спросом пользуется схема реле времени с электронным элементом выключения .

Это объясняется тем, что такой таймер, работающий от напряжения, к примеру, 12v, имеет следующие технические особенности:

• компактные габариты;
• минимальные энергетические затраты;
• отсутствие подвижных механизмов за исключением контактов выключения и включения;
• широко программируемое задание;
• большой срок эксплуатации, независимый от циклов срабатывания.

Самое интересное, что таймер просто сделать своими руками в домашних условиях. На практике существуют многие виды схем, дающих исчерпывающий ответ на вопрос как сделать реле времени.

Самый простой таймер 12В в домашних условиях

Наиболее простое решение - это реле времени 12 вольт . Такое реле может быть запитано от стандартного блока питания на 12v, каких очень много продается в различных магазинах.

На рисунке ниже приведена схема устройства включения и автоматического выключения осветительной сети, собранная на одном счетчике интегрального типа К561ИЕ16.

Рисунок. Вариант схемы 12v реле, при подаче питания включающего нагрузку на 3 минуты.

Данная схема интересная тем, что в качестве генератора тактирующих импульсов выступает мигающий светодиод VD1. Частота его мерцаний составляет 1,4 Гц. Если светодиод конкретно такой марки найти не удастся, то можно использовать подобный.

Рассмотрим исходное состояние срабатывания, в момент подачи питания 12v. В начальный момент времени конденсатор С1 полностью заряжается через резистор R2. На выводе под №11 появляется лог.1, делающий данный элемент обнуленным.

Транзистор, подсоединенный к выходу интегрального счетчика , открывается и подает напряжение 12В на катушку реле, через силовые контакты которого замыкается цепь включения нагрузки.

Дальнейший принцип действия схемы, работающей на напряжении 12В, состоит в считывании импульсов , поступающих с индикатора VD1 с частотой 1,4 Гц на контакт №10 счетчика DD1. С каждым снижением уровня поступающего сигнала происходит, так сказать, приращение значения счетного элемента.

При поступлении 256 импульса (это равняется 183 секундам или 3 минутам) на контакте №12 появляется лог. 1. Такой сигнал является командой для закрывания транзистора VT1 и прерывания цепи подключения нагрузки, через контактную систему реле.

Одновременно с этим, лог.1 с вывода под №12 поступает через диод VD2 на тактовую ногу C элемента DD1. Этот сигнал блокирует в дальнейшем возможность поступления тактовых импульсов, таймер срабатывать больше не будет, вплоть до пересброса питания 12В.

Исходные параметры для таймера срабатывания задаются разными способами подсоединения транзистора VT1 и диода VD3, указанных на схеме.

Немного преобразив такое устройство можно сделать схему, имеющую обратный принцип действия . Транзистор КТ814А следует поменять на другой тип - КТ815А, эмиттер подключить к общему проводу, коллектор к первому контакту реле. Второй контакт реле следует подключить к напряжению питания 12В.

Рисунок. Вариант схемы 12v реле, включающего нагрузку через 3 минуты после подачи питания.

Теперь после подачи питания реле будет отключено, а открывающий реле управляющий импульс в виде лог.1 выхода 12 элемента DD1 будет открывать транзистор и подавать на катушку напряжение 12В. После чего, через силовые контакты будет происходить подключение нагрузки к электрической сети.

Данный вариант таймера, функционирующий от напряжения 12В, на отрезке времени 3 минуты будет держать нагрузку в отключенном состоянии, а затем подключит её.

При изготовлении схемы, не забудьте расположить конденсатор ёмкостью 0.1 мкФ, на схеме имеющий обзначение C3 и напряжением 50В как можно ближе к питающим выводам микросхемы, иначе счетчик будет часто сбоить и время выдержки реле будет иногда меньше, чем должно быть.

Интересной особенностью принципа работы данной схемы является наличие дополнительных возможностей, которые при возможности легко реализовать.

В частности, это программирование времени выдержки. Применив, к примеру, такой DIP-переключатель как показано на рисунке, вы можете соединить одни контакты переключателей с выходами счетчика DD1, а вторые контакты объединить вместе и подключить к точке соединения элементов VD2 и R3.

Таким образом, с помощью микропереключателей вы сможете программировать время выдержки реле.

Подключение точки соединения элементов VD2 и R3 к различным выходам DD1 изменит время выдержки следующим образом:

Номер ноги счётчика	Номер разряда счётчика	Время выдержки
7	3	6 сек
5	4	11 сек
4	5	23 сек
6	6	45 сек
13	7	1.5 мин
12	8	3 мин
14	9	6 мин 6 сек
15	10	12 мин 11 сек
1	11	24 мин 22 сек
2	12	48 мин 46 сек
3	13	1 час 37 мин 32 сек

Комплектация схемы элементами

Чтобы изготовить такой таймер, работающий на напряжении 12v требуется правильно подготовить детали схемы.

Элементами схемы являются:

• диоды VD1 – VD2, имеющие маркировку 1N4128, КД103, КД102, КД522.
• Транзистор, подающий напряжение 12v на реле - с обозначением КТ814А или КТ814.
• Интегральный счетчик, основа принципа работы схемы, с маркировкой К561ИЕ16 или CD4060.
• Светодиодное устройство серии ARL5013URCB или L816BRSCB.

Здесь важно помнить, что при изготовлении самодельного устройства необходимо применять элементы, указанные в схеме и соблюдать правила техники безопасности.

Простая схема для новичков

Начинающим радиолюбителям можно попробовать сделать таймер, принцип действия которого максимально прост.

Тем не менее, таким простым устройством можно включать нагрузку на конкретное время. Правда, время на которое подключается нагрузка всегда одно и то же.

Алгоритм работы схемы заключается в следующем. При замыкании кнопки, имеющей обозначение SF1, конденсатор C1 полностью заряжается. Когда она отпускается, указанный элемент C1 начинает разряжаться через сопротивление R1 и базу транзистора, имеющего обозначение в схеме - VT1.

На время действия тока разрядки конденсатора C1, пока его достаточно для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии, реле K1 будет во включенном состоянии, а затем отключится.

Указанные номиналы на элементах схемы обеспечивают длительность работы нагрузки на протяжении 5 минут. Принцип действия устройства такой, что время выдержки зависит от ёмкости конденсатора C1, сопротивления R1, коэффициента передачи тока транзистора VT1 и тока срабатывания реле K1.

При желании вы можете изменить время срабатывания изменив ёмкость C1.

Видео по теме

Содержание:

Реле времени в механическом исполнении используются уже давно, простейшим примером можно считать песочные часы, когда определенный объем песка с верхней части пересыпается в нижнюю через отмеренные промежутки времени. После этого под весом песка в движение приводится механическое устройство. Часы с кукушкой - тоже простое механическое реле времени, где груз на цепочке приводит шестереночный механизм в движение, а через определенные промежутки времени выдвигается кукушка.

В старых стиральных машинах заводился механический таймер, через установленное время он замыкал контакты, включая электродвигатель. С появлением электричества механические устройства вытеснило электронное реле времени, современные часы с режимом таймера полностью изготавливаются на электронных элементах. Но задачи остаются прежними: включение и выключение определенных электронных приборов, электродвигателей, которые приводят в движение механические устройства. Иногда на сложных конвеерных технологических процессах это устройство называют реле задержки. Сегодня при доступности электронных деталей вопрос «Как сделать реле времени?» трудностей не вызывает.

Классификация таймеров и конструктивные особенности

Все таймеры можно разделить по конструктивному исполнению:

• простой таймер механического устройства, примером может служить таймер стиральной машины старого образца РВЦ-6-50;

• таймеры с электронными элементами включения нагрузки в сеть - таким элементом может быть тиристор, само реле времени на транзисторах или микросхемах. Роль элемента задержки включения выполняет электролитический конденсатор;

• с пневматическими приводами включения и отключения устройств.

По способу установки:

• производители бытовой техники и специальной аппаратуры устанавливают таймеры в корпус, кнопки управления выводятся на переднюю панель;
• самодельное реле времени можно поставить где угодно в зависимости от потребностей и фантазий производителя. Раньше автолюбители устанавливали реле времени 12 В питания на включение подогрева масла в поддоне. 12 В в данном случае - очень удобное бортовое питание автомобиля от аккумулятора: не требуется дополнительного источника питания, низкое потребление энергии, аккумулятор не разрядится.

Поэтому размеры и крепления соответствуют этим стандартам.

По способу подключения:

• расположение элементов подключения может быть спереди, сзади или боковое;
• провода питания и управления выведены из корпуса и подключаются пайкой или болтовыми соединениями в распределительных устройствах;
• на корпусе установлены разъемы для подключения.

По элементам управления и программирования:

• пакетным переключателем;
• потенциометром;
• кнопками.

Все эти конструктивные особенности реле времени производителями используются с учетом условий расположения таймеров и их функционального назначения, самоделки могут сочетать в одном изделии совокупность всех вариантов.

Достоинства и недостатки различных видов таймеров

Статистика показывает, что наиболее востребованы реле времени с электронными элементами включения и отключения нагрузки. Это объясняется целым рядом преимуществ:

• компактные габариты;
• незначительные затраты электроэнергии;
• широкий диапазон выбора источников питания, есть модели 12 В постоянного тока или 220 В переменного;
• отсутствие механических приводов;
• большой выбор опций программирования;
• длительный срок эксплуатации, электронный таймер не ограничивает количества срабатываний, как механические устройства;
• легко демонтируется и подключается к другому оборудованию.

Схемы этих устройств не сложные, кто владеет начальными знаниями в области электроники и практическими навыками монтажной пайки, может сделать реле времени своими руками.

Реле времени своими руками

Рассмотрим один из простых способов, как сделать реле времени дома своими руками, модели транзисторного исполнения самые доступные. Для этого не понадобится много деталей:

Наименование элемента	Номиналы
Транзистор	КТ937А(Б) или ВD 876
	Любое с питанием 9–12 В.
Резистор R1
Резистор R2
Переменный резистор R3
Конденсатор C1	25 В 3300 мкФ
Переключатель

При включении тумблера S1 конденсатор С1 заряжается до уровня питающего напряжения 9–12 В через переменный резистор R1 и R3, ключ транзистора VT1 открывается. После зарядки конденсатора транзистор закрывается и обесточивает реле, в зависимости от конструкции группы контактов нагрузка выключается или подключается.

Регулировка времени зарядки осуществляется резистором R1, опытным путем, на корпусе таймера, сделанного своими руками, можно нанести градуировку по минутам до момента срабатывания. Выключение тумблера S1 приводит к полной разрядке конденсатора через резистор R2, процесс работы циклический, после разрядки таймер приводится в исходное состояние.

Самодельный таймер имеет простую схему, очень неприхотливую, номиналы элементов не критичны, после правильной сборки не требует отладки, работает сразу, поэтому для собрать его своими руками несложно. В качестве источника питания можно использовать батарейки на 9 В, аккумуляторы на 12 В или сетевое питание на 220 В, через преобразователь напряжения в 12 В постоянного тока.

Часто реле времени делают на реле с питанием электромагнита 12 В, как у производителя FUJITSU-TAKAMISAWA (Япония). Это очень удобно, контакты на нагрузку выдерживают 220 В / 2 А.

Этот простой самодельный таймер позволяет задержать на определенное время выключение осветительного или нагревательного прибора с сетевым питанием. Схема таймера проста и доступна для повторения даже начинающими радиолюбителями. В основе лежит компаратор напряжения на микросхеме DA1, нагруз-кой которой служит обмотка реле. Время выдержки зависит от емкости конденсатора СЗ и сопротивления резисторов R1 и R2. Источник питания —- бестрансформаторный с балластным конденсатором С1, напряжение питания поддерживается неизменным с помощью стабилитрона VD3.

Работа таймера. В исходном состоянии таймер и подключенная к розетке Х2 нагрузка обесточены. При нажатии на кнопку SB1 напряжение сети 220 В через ее контакты SB 1 1 подается на таймер и нагрузку, а контакты SB 1 2 подключают конденсатор СЗ времязадающей цепи к источнику питания. Конденсатор мгновенно заряжается, напряжение на входе управления микросхемы (вывод 1) становится больше порогового (около 2.5 В), и она открывается. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К 1.1 блокирует контакты SB1 1 кнопки, после чего ее можно отпустить — нагрузка останется подключенной к сети. После размыкания контактов SB 1.2 конденсатор СЗ начинает разряжаться через резисторы R1, R2 и напряжение на нем постепенно понижается. В момент, когда оно становится меньше порогового, микросхема закрывается, реле отпускает и его контакты отключают нагрузку от сети. При полностью введенном в разрядную цепь резисторе R2 и указанной на схеме емкости конденсатора СЗ это про-изойдет примерно через 3 мин после отпускания кнопки. Сокращение времени выдержки достигается уменьшением сопротивления введенной части резистора R2 Максимальное время выдержки можно увеличить, заменив конденсатор СЗ другим, большей емкости.

Детали таймера. Их монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Реле — электромагнитное с напряжением и током срабатывания соответственно не более 12 В и 50 мА, с контактами, рассчитанными на коммутацию напряжения 220 В при токе, потребляемом нагрузкой.

Плату таймера помещают в корпус из изоляционного материала, кнопку SB1, розетку и переменный резистор регулировки времени устанавливают на его стенках в удобных местах. На валике резистора закрепляют ручку управления с указателем. Налаживание таймера сводится к калибровке шкалы переменного резистора в единицах времени. Устройство было неоднократно успешно собрано и испытано.

Предыстория такова: Летом как известно появляются мухи комары, которые спать мешают. Комары залетают в комнату не всегда, так что смысла включать репеллент ежедневно нет. Но когда ложишься спать и они начинают жужжать, приходится включать отпугиватель. Засыпаешь под него, а на утро дикая вонища и весь ресурс пластинки израсходован на одну ночь. Вот по этому мне стало по зарез необходимо устройство(хотя руки дошли до этого только зимой), которое отключает нагрузку через заданное время. Возможности купить микросхему-таймер у меня не было, а реле на транзисторах имели очень маленькую задержку. И в голову пришла идея сделать своими руками реле времени с использованием часов в качестве таймера.

И начнём создание реле с … ножек. Я сделал их пробойником из :

Ножки приклеиваем на фанеру — будущее основание прибора:

Ставим трансформатор:

И стандартный обвес (диодный мост и конденсатор) — в итоге получаем нестабилизированный блок питания:

Источник питания устройства мы получили, теперь осталось разобраться со схемой.

Эта схема для часов, у которых будильник при срабатывании сигналит непродолжительное время :

При кратковременном нажатии кнопки «Пуск» реле 2 замыкает и удерживает цепь питания. Загорается светодиод, сигнализирующий о работе и реле 3 включает нагрузку. При срабатывании будильника реле 1 размыкает цепь питания и контакты реле 2 возвращаются в исходное положение. Нагрузка отключается. Вместо реле 2 и 3 можно использовать одно двухполярное реле.

Для часов, у которых будильник при срабатывании отключается только вручную (т.е. сигналит постоянно) , схема гораздо проще:

Когда сигнал будильника подаётся на диод и эмиттер транзистора, контакты реле будут разомкнуты — нагрузка отключена. Не будет сигнала — включена.

Реле 3 в первой схеме и реле 1 во второй должны выдерживать сетевое напряжение и рассчитаны на ток, потребляемый нагрузкой. Реле, не подходящие по параметрам выйдут из строя.

Я добыл релюхи из сломаного бесперебойника, 250в 5а — всё с большим запасом.

Приклеиваем релюшки:

Пол дела сделано, теперь нужно разобраться с часами.

Для питания часов нужно 3 вольта, но как их получить?

Вариант 1 — Стабилизатор на 3 вольта.

Вариант 2 — Оставить питание от батареек.

Батарейки явно не бро, могут подсесть в нужный момент, по этому предпочтительнее стабилизатор. Если нет стабилизатора, то тогда используем батарейки.

У меня был стабилизатор на 5 вольт и я подключил его через 4 диода. В итоге при срабатывании будильника идёт просадка напряжения, а это не хорошо.

Хоть на стабилизатор идёт мизерная нагрузка, я на всякий случай закрепил его на радиаторе. И заодно его стало удобней закрепить в корпусе часов:

Навесом спаял схемку, инициирующую запуск релюшки:

И разместил всё это в корпусе часов:

Часы будут крепится к корпусу, прикрывающему релюхи:

Последний штрих — приделываем розетку:

Прибор готов. Область применения такого реле ограничена вашей фантазией. Например можно сделать автоматический полив растений или дозатор корма для домашних животных. Ну я и расфантазировался…

Если кто плохо понял принцип действия, посмотрите это видео. Оно и натолкнуло меня на создание реле.

Демонстрация работы:

Часов с звуковым сигналом будильника таймер для управления бытовыми приборами.

Та́ймер это прибор который в установленное время включает или выключает оборудование своими коммутирующими контактами. Таймеры реального времени позволяют установить время срабатывания в установленное время суток. Самым простым примером такого таймера будет будильник.

Область применения таймера обширная:
-управление осветительными приборами;
-управление поливом домашних и садовых растений;
-управление вентиляцией;
- управление аквариумом;
- управление электрообогревателями и так далее.

Предлагаемый таймер может быстро и недорого сделать даже начинающий радиолюбитель.
Я сделал его на базе конструктора часов . ()

Применять таймер мне нужно было для управления поливом растений на даче.

Весь процесс изготовления посмотреть в видео:

Перечень инструментов и материалов
- любые электронные часы со звуковым сигналом будильника;
-отвертка;
- ножницы;
-паяльник;
-кембрик;
- два реле на 12В;
-блок питания на 12В от адаптера;
-соединительные провода;
-фольгированный текстолит для печатной платы или макетная плата;
-реле времени промышленное или самодельное;
-резистор;
-транзисторы КТ815(или аналоги);
-диод.

Шаг первый. Распайка платы таймера.
Схема таймера
Все что необходимо это распаять по схеме компоненты на макетную плату и припаять два провода от пъезоизлучателя часов. Собираем простейшую схему с промежуточным реле и транзисторным ключом. При подаче первого импульса звукового сигнала с часов включается реле Р1 , нормально-разомкнутый контакт замыкается и включает нагрузку, одновременно через второй нормально-разомкнутый контакт реле Р1 и нормально-замкнутый контакт реле времени происходит самоблокировка реле Р1. Вместе с нагрузкой включается реле времени РВ- начинается отсчет заданного времени работы нагрузки. По окончанию этого времени РВ размыкает контакт и реле Р1 обесточивается, нагрузка выключена. Схема готова к следующему циклу. Диод служит для предотвращения обратного импульса в схему часов(можно использовать любой маломощный диод). Светодиод для индикация включения нагрузки. В этой схеме нужно промежуточное реле с двумя нормально разомкнутыми контактами, но у меня в наличии не было -я применил два китайских реле(катушки подключены параллельно).Если нагрузка будет более мощной,то соответственно надо использовать реле с более мощными контактами. У меня был адаптер на 12В, я установил его схему прямо на макетную плату. В принципе можно применить любой маломощный источник питания на 12В.

Если короче то часы включают нагрузку а реле времени по истечению выдержки отключают.
Если у Вас нет промышленного реле времени то можно сделать самостоятельно по простой схеме. С увеличением емкости конденсатора С1 увеличивается время работы реле.

Шаг второй. Проверка работы таймера.
У меня схема заработала при первом включении.
Осталось задать время будильника. В моих часах есть две установки времени будильника. Для моего случая как раз достаточно –включить полив например утром в 7часов на выдержку в один час, а вечером в 20 часов еще раз полить. При нажатии кнопок часов издаются звуковые сигналы, поэтому при настройке схему таймера надо обесточить, чтобы исключить ложные срабатывания. В моих часах есть функция «куранты» -каждый час с 8 до 20часов то есть можно кроме будильника использовать при необходимости эти сигналы. Если не нужно то есть функция «куранты» отключается.

Вот такая получилась конструкция выходного дня. Было интересно обкатать новую схему поэтому все делалось по быстрому. В перспективе надо будет сделать корпус и поместить туда плату и реле времени. Сделать самостоятельно такой таймер по силам начинающему без больших затрат времени и финансов. А где применить их это уже решайте сами.

На весь работу пошло пару выходных вечеров и 75 рублей (